JP2014225374A - コネクタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コネクタ同士が嵌合された状態であっても侵入してしまう異物による導通不良を抑制するコネクタ装置を提供する。【解決手段】プリンタ部100の筐体100Aに、ギアユニット103及びコネクタユニット駆動モータ104によって変位するコネクタケース102を設け、このコネクタケース102に第1のコネクタ106を固定する。また、定着ユニット101の筐体101Aに第2のコネクタ105を固定する。第1のコネクタ106のコネクタ端子と第2のコネクタ105のコネクタ端子とを嵌合させ、電気的に接続させた状態で、コネクタユニット駆動モータ104を駆動してコネクタユニット102を変位させ、各コネクタ端子の接触位置を変化させる。これにより、異物を排除し、導通不良を抑制する。【選択図】図2
Description
本発明は、例えば複写機、プリンタ装置、印刷機などの画像形成装置に適用される、機器間を電気的に接続するためのコネクタ装置に関する。
機器間を電気的に接続するためのコネクタ装置は、通常、各機器に設けられたコネクタ同士を嵌合した際に両コネクタの金属端子同士が接触して導通が確保されるように構成されている。このようなコネクタの金属端子の接点部分に埃などの絶縁体の異物が付着すると、導通不良の原因となる。異物が混入するケースとしては、コネクタ同士が離間している場合がある。異物が混入した状態でコネクタ同士を嵌合すると、両コネクタの金属端子同士が摺動する際に、混入した異物が金属端子の接点付近にかき集められる傾向がある。その結果、接点に絶縁体の異物が集積して導通不良となる。
このような問題に対して、特許文献1に記載された技術では、コネクタ同士を嵌合する際に、相手側コネクタを僅かに押し戻すバネを一方のコネクタケース内に設けることで、接点に集積した異物を回避する。
このような問題に対して、特許文献1に記載された技術では、コネクタ同士を嵌合する際に、相手側コネクタを僅かに押し戻すバネを一方のコネクタケース内に設けることで、接点に集積した異物を回避する。
しかしながら、特許文献1に記載された技術であっても解決しきれない問題がある。例えば、プリンタ装置などの画像形成装置では、埃以外にもコネクタ周囲に飛散しているトナーや紙の削れ粉などが接点に付着することで導通不良に至ることがある。浮遊しているトナーや紙の削れ粉は、極めて微小であるため、一度コネクタ同士が正しく嵌合され、導通が確保された状態となっていても、コネクタを収容するコネクタケース内に入り込んでしまい、これが金属端子の接点部に付着して、接触不良を招く。
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、コネクタ同士が嵌合された状態であっても混入してしまう異物による導通不良を抑制するコネクタ装置を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決する本発明のコネクタ装置は、第1の機器に設けられる第1のコネクタと、第2の機器に設けられる第2のコネクタとを嵌合し、この嵌合により前記第1のコネクタが有する第1のコネクタ端子と前記第2のコネクタが有する第2のコネクタ端子とを接触させて前記第1の機器と前記第2の機器とを電気的に接続するコネクタ装置であって、前記嵌合した状態において前記第1のコネクタ端子と前記第2のコネクタ端子との接触位置を変化させる接触位置変位手段を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、コネクタ同士が嵌合された状態で混入した絶縁体の異物が存在しない場所に接触位置をずらすことができるので、絶縁体の異物の混入による導通不良を抑制できる。特に、複写機やプリンタなどの画像形成装置へ適用した場合には、装置内に飛散しているトナー粒子や紙の削れ粉といった微小な絶縁体の異物混入による導通不良を抑制する効果が得られる。
以下に、本発明の実施の形態例を、添付の図面を参照して詳細に説明する。
[第1実施形態]
<画像形成装置の構成>
まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成例を図1を参照して説明する。この画像形成装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の画像形成部を並列に配し、且つ中間転写方式を採用したカラー電子写真装置である。
[第1実施形態]
<画像形成装置の構成>
まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成例を図1を参照して説明する。この画像形成装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の画像形成部を並列に配し、且つ中間転写方式を採用したカラー電子写真装置である。
カラー電子写真装置は、画像を用紙に印字するプリンタ部100と、原稿を読み取り、プリンタ部100に原稿の画像を送出する原稿読み取り部200とを有する。プリンタ部100は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各々に対応する画像形成部10(10a、10b、10c、10d)と、給紙ユニット20と、中間転写ユニット30と、これらのユニット等を制御する図示しない制御ユニットとを有する。プリンタ部100は、後述する接触位置手段を備えたコネクタ装置を介して、定着ユニット101と電気的に接続される。
画像形成部10a、10b、10c、10d(以下、「画像形成部10」とする)は、感光体ドラム11a〜11dが回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム11a〜11dの外周面の近傍には、一次帯電器12a〜12d、光学系13a〜13d、折り返しミラー16a〜16d、現像装置14a〜14d及びクリーニング装置15a〜15dが配置されている。
一次帯電器12a〜12dは、感光体ドラム11a〜11dの表面に、均一な帯電量の電荷を与える。その後、原稿読み取り部200からの記録画像信号に応じて変調された信号に基づき、光学系13a〜13dが、レーザービームを折り返しミラー16a〜16dを介して感光体ドラム11a〜11d上に露光させる。これにより、感光体ドラム11a〜11d上に静電潜像が形成される。更に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の現像剤(以下、「トナー」という。)をそれぞれ収納した現像装置14a〜14dにより、上記静電潜像が可視画像となる。この可視画像は、画像転写領域Ta、Tb、Tc、Tdにて中間転写ユニット30の中間転写ベルト31に転写される。画像転写領域Ta、Tb、Tc、Tdの下流側では、クリーニング装置15a、15b、15c、15dが、中間転写体に転写されずに感光体ドラム11a〜11d上に残されたトナーを掻き落とし、ドラム表面の清掃を行う。
以上に示したプロセスにより、各色のトナーによる画像形成が行われる。中間転写ベルト31の二次転写領域Teの下流には中間転写ベルト31の画像形成面をクリーニングするためのクリーニング装置50が配置される。クリーニング装置50は、中間転写ベルト31上のトナーを除去するためのクリーニングブレード51と、廃トナーを収納する廃トナーボックス52とを備えている。
給紙ユニット20は、カセット21a、21b、手差しトレイ27、転写材Pを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ22a、22b、26、転写材Pを更に搬送するための給紙ローラ対23、給紙ガイド24を有する。また、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて転写材Pを二次転写領域Teへ送り出すためのレジストローラ25a、25bを有する。
給紙ユニット20は、カセット21a、21b、手差しトレイ27、転写材Pを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ22a、22b、26、転写材Pを更に搬送するための給紙ローラ対23、給紙ガイド24を有する。また、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて転写材Pを二次転写領域Teへ送り出すためのレジストローラ25a、25bを有する。
プリンタ部100に接続された定着ユニット101は、プリンタ部100から引き出し可能であり、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ41aと、そのローラに加圧される加圧ローラ41b(このローラにも熱源を備える場合もある)とを有する。また、上記ローラ対のニップ部へ転写材Pを導くための搬送ガイド43、上記ローラ対から排出されてきた転写材Pをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ44及び外排紙ローラ45も備えている。例えば、転写材がジャムした場合に、転写材を取り除くために定着ユニット101が引き出される。
上記構成のカラー電子写真装置の動作は、以下のようになる。例えば図示しない制御ユニットから画像形成動作開始信号が発せられると、ピックアップローラ22aにより、カセット21aから転写材Pが一枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対23によって転写材Pが給紙ガイド24の間を案内されてレジストローラ25a、25bまで搬送される。この時、レジストローラ25a、25bは停止しており、転写材Pの先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部10が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ25a、25bが回転を始める。この回転は、画像形成部より中間転写ベルト31上に転写されたトナー画像とが二次転写領域Teにおいて転写材Pの所定の位置に転写されるようにそのタイミングが設定されている。
一方、画像形成部10では、中間転写ベルト31の回転方向において一番上流にある感光体ドラム11d上に形成されたトナー画像が、一次転写用帯電器35dによって一次転写領域Tdにおいて中間転写ベルト31に転写される。中間転写ベルト31に転写されたトナー像は、次の一次転写領域Tcまで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて、その次のトナー像が転写される。以下も同様の工程が繰り返され、結局4色のトナー像が中間転写ベルト31上において転写される。
その後、転写材Pが二次転写領域Teに進入し、中間転写ベルト31に接触すると、転写材Pの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ36に高電圧を印加する。これにより、中間転写ベルト31上に形成された4色のトナー画像が転写材Pの表面に転写される。その後、転写材Pは搬送ガイド43によって上記ニップ部まで正確に案内される。そして、定着ユニット101のローラ対41a、41bの熱及びニップ部の圧力によってトナー画像が転写材P表面に定着される。その後、内排紙ローラ44及び外排紙ローラ45により搬送され、転写材Pは機外に排出される。
その後、転写材Pが二次転写領域Teに進入し、中間転写ベルト31に接触すると、転写材Pの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ36に高電圧を印加する。これにより、中間転写ベルト31上に形成された4色のトナー画像が転写材Pの表面に転写される。その後、転写材Pは搬送ガイド43によって上記ニップ部まで正確に案内される。そして、定着ユニット101のローラ対41a、41bの熱及びニップ部の圧力によってトナー画像が転写材P表面に定着される。その後、内排紙ローラ44及び外排紙ローラ45により搬送され、転写材Pは機外に排出される。
<コネクタ装置>
次に、図2を参照して、本実施形態のコネクタ装置の構成例を説明する。このコネクタ装置は、上述したプリンタ部100と定着ユニット101とを、コネクタ端子(接点群)に直接触れることなく、電気的に接続するものである。
プリンタ100側には、筐体100Aのうち定着ユニット101に対応する部位に、コネクタケース102が変位自在に設けられており、このコネクタケース102に、メインユニット側コネクタ106がコネクタ嵌合バネ113によって固定されている。他方、定着ユニット101側には、定着ユニット側コネクタ105が装備されている。定着ユニット側コネクタ105は、定着ユニット101の枠体101Aのうちプリンタ部100に対応する部位に固定されており、枠体101Aごとプリンタ部100から着脱できるように構成されている。
コネクタ嵌合バネ113は、定着ユニット側コネクタ105とメインユニット側コネクタ106との衝突により生じる衝撃力を軽減して破損を防止する。また、バネ圧による反発力で両コネクタ105,106をより確実に嵌合させる役割もある。
次に、図2を参照して、本実施形態のコネクタ装置の構成例を説明する。このコネクタ装置は、上述したプリンタ部100と定着ユニット101とを、コネクタ端子(接点群)に直接触れることなく、電気的に接続するものである。
プリンタ100側には、筐体100Aのうち定着ユニット101に対応する部位に、コネクタケース102が変位自在に設けられており、このコネクタケース102に、メインユニット側コネクタ106がコネクタ嵌合バネ113によって固定されている。他方、定着ユニット101側には、定着ユニット側コネクタ105が装備されている。定着ユニット側コネクタ105は、定着ユニット101の枠体101Aのうちプリンタ部100に対応する部位に固定されており、枠体101Aごとプリンタ部100から着脱できるように構成されている。
コネクタ嵌合バネ113は、定着ユニット側コネクタ105とメインユニット側コネクタ106との衝突により生じる衝撃力を軽減して破損を防止する。また、バネ圧による反発力で両コネクタ105,106をより確実に嵌合させる役割もある。
コネクタケース102には、コネクタ駆動制御機構が設けられている。コネクタ駆動制御機構は、ギアユニット103,コネクタユニット駆動モータ104及び後述する制御部(500)を含んで構成される。
コネクタ駆動制御機構は、コネクタユニット駆動モータ104を駆動することで、ギアユニット103に駆動力を伝達し、このギアユニット103に連結されたコネクタケース102をメインユニット側コネクタ106と共に移動させる。移動の方向は、メインユニット側コネクタ106の抜き差し方向である。コネクタユニット駆動モータ104は、モータ駆動量を正確に制御するために、ステッピングモータを用いている。
コネクタ駆動制御機構は、コネクタユニット駆動モータ104を駆動することで、ギアユニット103に駆動力を伝達し、このギアユニット103に連結されたコネクタケース102をメインユニット側コネクタ106と共に移動させる。移動の方向は、メインユニット側コネクタ106の抜き差し方向である。コネクタユニット駆動モータ104は、モータ駆動量を正確に制御するために、ステッピングモータを用いている。
コネクタケース102は、板金の箱型形状であり、コネクタ駆動制御機構により、図2に示したプラス(+)方向へ動き続けた場合、プリンタ部100の枠体100Aに突き当たる。コネクタケース102がプリンタ部100の枠体100Aに突き当たった位置を初期位置とする。このように突き当たった初期位置で、更にコネクタユニット駆動モータ104が動き続けると、ギアユニット103に含まれているトルクリミッタ機構によって、コネクタユニット駆動モータ104から伝達される駆動力を遮断する。
図3は、コネクタ装置の構造説明図である。図3(a)は定着ユニット側コネクタ105をプリンタ部100側から見たコネクタ端子107の構造例を示す。図3(b)は、メインユニット側コネクタ106を定着ユニット101側から見たコネクタ端子108の構造例を示す。図3(a)、(b)に示すように、定着ユニット側コネクタ105のコネクタ端子107及びメインユニット側コネクタ106のコネクタ端子108は、それぞれ、接点(電極)が上側に12個、下側に11個が対向配置されている。接点数は全部で23個である。このコネクタ装置は、定着ユニット側コネクタ105にメインユニット側コネクタ106を挿入することで嵌合し、接点同士が接触する構造となっている。
定着ユニット側コネクタ105のコネクタ端子107の各接点は、弾力性のある金属部材で構成され、メインユニット側コネクタ105のコネクタ端子108と接触する部分が突出している。そのため、それをメインユニット側コネクタ105のコネクタ端子108に嵌合する際に、コネクタ端子108を上下から挟み込んで圧接し、上記の突出する部分と接触する状態となる。これにより、コネクタ端子107とコネクタ端子108とが確実に接触する。
定着側コネクタ外装材111及びメインユニット側コネクタ外装材112は、それぞれ樹脂部材で構成されており、コネクタ端子107、108の周囲を覆う構造となっている。
定着側コネクタ外装材111及びメインユニット側コネクタ外装材112は、それぞれ樹脂部材で構成されており、コネクタ端子107、108の周囲を覆う構造となっている。
図4は、コネクタ端子に付着した異物の状態を例示した図である。便宜上、定着ユニット側コネクタ105とメインユニット側コネクタ106との各コネクタ端子107,108が嵌合されている状態を示してある。コネクタ装置の構成部品については、図2及び図3に示したものと同じ符号が付されている。図4を参照して、コネクタ駆動制御機構でコネクタケース102を駆動することにより、異物による導通不良が回避できることを説明する。
この場合の異物109は、メインユニット側コネクタ106のコネクタ端子108に侵入して付着した絶縁体の異物である。具体的には、画像形成装置の内部で飛散するトナー粒子、あるいは、用紙搬送時に用紙から削れた紙粉などである。
点線で図示した移動前の異物109は、コネクタケース102を駆動する前の状態のものである。移動前は、定着ユニット側コネクタ端子107とメインユニット側コネクタ端子108が接触する位置に付着していたことを示している。
この場合の異物109は、メインユニット側コネクタ106のコネクタ端子108に侵入して付着した絶縁体の異物である。具体的には、画像形成装置の内部で飛散するトナー粒子、あるいは、用紙搬送時に用紙から削れた紙粉などである。
点線で図示した移動前の異物109は、コネクタケース102を駆動する前の状態のものである。移動前は、定着ユニット側コネクタ端子107とメインユニット側コネクタ端子108が接触する位置に付着していたことを示している。
コネクタ端子108とコネクタ端子107とは、コネクタ端子107の突出部によって点接触で導通される。そのため、トナー粒子や紙粉などの異物は、それが微小なものであっても導通不良の原因となりうる。そこで、本実施形態では、移動前の異物109による導通不良を回避するために、コネクタケース102を、マイナス方向(−側)に移動させる。このように、コネクタ端子108ごと付着した異物を移動させることで、異物109は、コネクタ端子107の突出部により異物110の位置に移動する。その結果、コネクタ端子107とコネクタ端子108との接触位置から異物がずれ、コネクタ端子108とコネクタ端子107(接点)間の導通が確保される。
本実施形態では、コネクタケース102を100[μm]単位で複数回にわたり、1[mm]範囲内で変位させるようにしている。異物であるトナー粒子及び紙粉の直径は、数[μm]〜数十[μm]なので、100[μm]変位させるだけで、コネクタ端子107,108の接触位置の変位量が異物の直径以上となり、接触不良を確実に回避することができる。
また、コネクタ端子107とコネクタ端子108とが接触できる接点の長手方向の嵌合範囲は2[mm]であるため、各種部品の取り付け公差を考慮した上で、コネクタケース102の移動範囲を1[mm]としている。但し、このコネクタケース102の移動範囲は、画像形成装置及び各コネクタ105,106の仕様に応じて最適化する必要があるので、本実施形態において示された数値に限るものではない。
また、コネクタ端子107とコネクタ端子108とが接触できる接点の長手方向の嵌合範囲は2[mm]であるため、各種部品の取り付け公差を考慮した上で、コネクタケース102の移動範囲を1[mm]としている。但し、このコネクタケース102の移動範囲は、画像形成装置及び各コネクタ105,106の仕様に応じて最適化する必要があるので、本実施形態において示された数値に限るものではない。
次に、図5を参照して、コネクタ駆動制御機構による制御内容について詳しく説明する。
コネクタ駆動制御機構は、図5に示す制御部500により制御される。この制御部500は、図2に示したプリンタ部100に、独立したユニット又はプリンタ部100全体の制御を行うユニット内に設けられる。上述したように、コネクタ駆動制御機構は、コネクタユニット駆動モータ104を備えている。このコネクタユニット駆動モータ104に電気信号を送ることにより、コネクタケース102がギアユニット103を介して伝達される駆動力により駆動される。コネクタユニット駆動モータ104に電気信号を送るのが制御部500のモータ駆動部502である。モータ駆動部502は、CPU501から送られる電気信号に従い、コネクタユニット駆動モータ104を駆動する。コネクタユニット駆動モータ104の駆動は、例えば電流制御により実現される。CPU501は、図示しないCPU501の内部メモリ(ROM)に記録されたプログラム命令に従い、制御処理を実行する。
コネクタ駆動制御機構は、図5に示す制御部500により制御される。この制御部500は、図2に示したプリンタ部100に、独立したユニット又はプリンタ部100全体の制御を行うユニット内に設けられる。上述したように、コネクタ駆動制御機構は、コネクタユニット駆動モータ104を備えている。このコネクタユニット駆動モータ104に電気信号を送ることにより、コネクタケース102がギアユニット103を介して伝達される駆動力により駆動される。コネクタユニット駆動モータ104に電気信号を送るのが制御部500のモータ駆動部502である。モータ駆動部502は、CPU501から送られる電気信号に従い、コネクタユニット駆動モータ104を駆動する。コネクタユニット駆動モータ104の駆動は、例えば電流制御により実現される。CPU501は、図示しないCPU501の内部メモリ(ROM)に記録されたプログラム命令に従い、制御処理を実行する。
CPU501は、動作開始時の所定のタイミング、例えば電源起動時に、コネクタケース102を変位させる。そのため、モータ駆動部502に、コネクタケース102の移動量や移動方向に応じた極性の電気信号を送る。バックアップRAM503は、バッテリー回路とメモリとを備えており、電源をオフにしてもデータを保持する。本実施形態に関わるデータとしては、コネクタケース102の変位量を累積的に記憶した値である。最新の累積値は、コネクタケース102の最後の位置に相当するデータとなる。
制御部500(CPU501)によるコネクタ駆動制御機構による制御手順例を図6に示す。画像形成装置の動作開始時、例えば画像形成装置の電源が起動されると(S101)、制御部500は、定着ユニット101が接続されているか否かに関係なく、コネクタ駆動初期化のための処理(初期化処理)を実施する(S102)。具体的には、図4に示したコネクタケース102を、図4のプラス方向(+側)に1[mm]以上動かして、プリンタ部100の枠体100Aに確実に突き当てる。
本実施形態では、コネクタユニット駆動モータ104の11ステップ分(1ステップで約100[μm])動かすことで、プリンタ部100の枠体100Aから最も離れた位置からでもコネクタケース102を突き当てることができるように制御する。このように、コネクタ駆動制御機構による初期化処理を実施することで、コネクタケース102を、上述した初期位置にセットする。
また、コネクタユニット駆動モータ104の回転角度が、電源オフ状態の時にずれてしまう可能性があるため、回転角度の誤差の影響を低減することも、初期化処理の目的の一つである。
また、コネクタユニット駆動モータ104の回転角度が、電源オフ状態の時にずれてしまう可能性があるため、回転角度の誤差の影響を低減することも、初期化処理の目的の一つである。
制御部500は、次に、バックアップRAM503に記憶されているステップ位置データMを読み出す(S103)。ステップ位置データMとは、初期化処理を実施した際にコネクタケース102を突き当てた位置(初期位置)を基準として、図4に示したマイナス方向(−側)へコネクタケース102を移動させた変位量を累積的に記憶した値である。本実施形態では、1ステップが約100[μm]の変位量になるようにモータ駆動パルス数が設定されているので、最後に制御した時点から状態が変わっていなければ、コネクタケース102は、M×100[μm]の位置に存在することになる。
制御部500は、メモリに保存されているステップ位置データMに、1ステップを累積的に加算する(S104)。そして、S104で加算された後のステップ位置M(累積値)が限界値である10ステップ以下であるかどうかを判定する(S105)。10ステップ以下であれば(S105:Yes)、S106に移行し、Mステップ分だけコネクタユニット駆動モータ104を動作させ、コネクタ駆動を実施して処理を終える(S106)。他方、Mが限界値(10)を超えると判定された場合は(S105:No)、ステップ位置Mをゼロにリセットして処理を終える(S107)。
ここで説明した制御手順は、電源起動される度に、図4に示したコネクタ端子108とコネクタ端子107との接触位置を100[μm]ずつ変位させる制御である。変位に際して接触位置が移動する範囲、すなわち移動範囲は、本実施形態では1[mm]としている。接触位置が1[mm]移動した後は、初期位置を基準とした0[mm]から上記の移動を繰り返す制御を実施する。
本実施形態では、画像形成装置の電源起動後の所定のタイミングで、コネクタ駆動制御機構を動作させる。そのため、定期的にコネクタ接触位置をずらすことができて、トナー飛散や紙粉などの異物混入による導通不良を、より確実に抑制することができる。
導通不良によって画像形成装置がエラー停止した場合においても電源を再投入することで接触位置がずれるので、導通が回復し、画像形成装置を容易に再稼働することができる。
導通不良によって画像形成装置がエラー停止した場合においても電源を再投入することで接触位置がずれるので、導通が回復し、画像形成装置を容易に再稼働することができる。
本実施形態では、また、メインユニット側コネクタ106にコネクタ駆動制御機構を設け、このメインユニット側コネクタ106に定着ユニット側コネクタ105を嵌合する構成としている。そのため、メインユニット側のコネクタ106に定着ユニット側コネクタ105以外の他のユニット側のコネクタを嵌合することもできる。この場合、当該他のユニット側のコネクタは、従来と同様の構造のままで、両コネクタを嵌合した状態においてコネクタ端子間の接触位置を変化させることができる。
[第2実施形態]
次に、図7を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態に示した内容と同様の機能および制御の内容については説明を省略する。図7において、図5の第1実施形態と異なる点は、コネクタ駆動制御機構(制御部510)に、メインユニット側コネクタ105と定着ユニット側コネクタ106との接続状態を検知するコネクタ異常検出部504を付加した点である。
コネクタ異常検出部504は、以下のように動作する。
まず、制御部510からメインユニット側コネクタ105及び定着ユニット側コネクタ106に向けて、接続確認信号505を出力する。この接続確認信号505は、メインユニット側コネクタ106及び定着ユニット側コネクタ105を経由して、再び制御部500に戻る。コネクタ異常検出部504は、この接続確認信号505が戻るかどうかにより、接続状態が正常か否かを検出し、検出結果を示す接続状態信号506をCPU501に送る。具体的には、接続確認信号505が途中で切断されている状態、すなわち入力信号がオープンになると、CPU501へHighレベルの接続確認信号505を出力する。逆に、接続確認信号505が切断されることなく戻るとCPU501へLowレベルの接続確認信号505を出力する。
次に、図7を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態に示した内容と同様の機能および制御の内容については説明を省略する。図7において、図5の第1実施形態と異なる点は、コネクタ駆動制御機構(制御部510)に、メインユニット側コネクタ105と定着ユニット側コネクタ106との接続状態を検知するコネクタ異常検出部504を付加した点である。
コネクタ異常検出部504は、以下のように動作する。
まず、制御部510からメインユニット側コネクタ105及び定着ユニット側コネクタ106に向けて、接続確認信号505を出力する。この接続確認信号505は、メインユニット側コネクタ106及び定着ユニット側コネクタ105を経由して、再び制御部500に戻る。コネクタ異常検出部504は、この接続確認信号505が戻るかどうかにより、接続状態が正常か否かを検出し、検出結果を示す接続状態信号506をCPU501に送る。具体的には、接続確認信号505が途中で切断されている状態、すなわち入力信号がオープンになると、CPU501へHighレベルの接続確認信号505を出力する。逆に、接続確認信号505が切断されることなく戻るとCPU501へLowレベルの接続確認信号505を出力する。
CPU501は、コネクタ異常検出部504から送られてくる接続状態信号506が接続異常(Highレベル)と判断すると、モータ駆動部502へモータ駆動量に応じた制御信号を送る。その結果、コネクタユニット駆動モータ104が所定量だけ駆動される。また、CPU501は、コネクタユニット駆動モータ104を予め定めた最大制御量だけ駆動させてもコネクタの接続異常が回復しない場合には、コネクタ異常を示す警告を出してコネクタ駆動制御を停止する機能も有している。
第2実施形態における制御部510による制御手順を図8を参照して説明する。
画像形成装置の電源起動等によって動作が開始されると(S201)、制御部510は、コネクタ導通不良を回避する制御、例えばメインユニット側コネクタ106を僅かに変位させるためのコネクタユニット駆動モータ104の駆動制御を行う(S202)。その後、第1実施形態と同様のコネクタ駆動初期化(初期化処理)を実施する(S203)。初期化処理が終了すると、コネクタケース102のステップ位置を表すステップ数カウンタNをゼロにクリアする(S204)。電源停止時に定着ユニット101が着脱されていると、異物が移動したり、取り除かれてコネクタ接続異常が直っている可能性がある。そのため、本実施形態では、制御部510が、電源起動後に再び初期位置から開始されるようにカウンタNをゼロにクリアするようにしている。
画像形成装置の電源起動等によって動作が開始されると(S201)、制御部510は、コネクタ導通不良を回避する制御、例えばメインユニット側コネクタ106を僅かに変位させるためのコネクタユニット駆動モータ104の駆動制御を行う(S202)。その後、第1実施形態と同様のコネクタ駆動初期化(初期化処理)を実施する(S203)。初期化処理が終了すると、コネクタケース102のステップ位置を表すステップ数カウンタNをゼロにクリアする(S204)。電源停止時に定着ユニット101が着脱されていると、異物が移動したり、取り除かれてコネクタ接続異常が直っている可能性がある。そのため、本実施形態では、制御部510が、電源起動後に再び初期位置から開始されるようにカウンタNをゼロにクリアするようにしている。
次いで、制御部510は、100[ms]の時間計測を行う(S205)。100[ms]経過すると、コネクタ異常検出部504から出力される接続確認信号505に基づいて、コネクタ接続異常が生じているか否かを判断する(S206)。接続異常がないと判断した場合は、ステップS204に戻り、100[ms]周期でコネクタ接続状態を監視する(S206:No)。なお、第2実施形態では100[ms]周期で接続状態を監視することとしているが、この限りではない。この周期は、画像形成装置の仕様に応じて最適化することができる。
制御部510は、コネクタ接続異常と判断した場合、コネクタケース102のステップ数Nに、1ステップずつ累積的に加算する(S206:No、S207)。その後、ステップ数N(累積値)が限界値(10)より小さいか否かを判定する(S208)。限界値(10ステップ)に達していない場合(S208:Yes)、コネクタユニット駆動モータ104を1ステップ分駆動する(S209)。1ステップ分とは、第1実施形態の場合と同様、約100[μm]に相当する移動量となる。
その後、制御終了の指示がない場合は、S205に戻る(S210:No)。
その後、制御終了の指示がない場合は、S205に戻る(S210:No)。
一方、S208において、コネクタケース102のステップ数Nが限界値(10ステップ)に達した場合(S208:No)、画像形成装置の動作を停止させる(S211)。10ステップ分とは、トータル移動量1[mm]に相当する。約1[mm]分、接触位置を変位させても導通が確保できない場合は、微小な異物による導通不良ではなく、コネクタ端子107,108の変形、破損、電線の断線など、別の要因による異常が想定される。そのため、第2実施形態では、画像形成装置の動作を停止させることとしている。
このように、第2実施形態によれば、コネクタ導通不良が生じたときのみ接触位置を変位させる制御が実行される。そのため、第1実施形態よりも、コネクタ接触位置を移動させる頻度を極力減らすことが可能となる。そのため、コネクタ端子108、107が互いに擦れることによる接点の磨耗を抑制することができる。
なお、第1及び第2実施形態では、プリンタ部100と定着ユニット101とを接続する場合の例を説明したが、コネクタ装置で接続する機器は、必ずしも両者に限定されない。例えば、用紙を搬送する給紙ユニット20、トナー画像を潜像ないし現像する画像形成部10についても、これまで説明したコネクタ装置で、プリンタ部100あるいはその他の構成ユニットと電気的に接続させることができる。
100・・・プリンタ部、101・・・定着ユニット、100A,101A・・・筐体。102・・・コネクタケース、103・・・ギアユニット、104・・・コネクタユニット駆動モータ、105・・・定着ユニット側コネクタ、106・・・メインユニット側コネクタ、107,108・・・コネクタ端子。500,510・・・制御部、501・・・CPU(中央演算処理部)、502・・・モータ駆動部、503・・・バックアップRAM、504・・・コネクタ異常検出部。
Claims (9)
- 第1の機器に設けられる第1のコネクタと、第2の機器に設けられる第2のコネクタとを嵌合し、この嵌合により前記第1のコネクタが有する第1のコネクタ端子と前記第2のコネクタが有する第2のコネクタ端子とを接触させて前記第1の機器と前記第2の機器とを電気的に接続するコネクタ装置であって、
前記嵌合した状態において前記第1のコネクタ端子と前記第2のコネクタ端子との接触位置を変化させる接触位置変位手段を備えたことを特徴とする、
コネクタ装置。 - 前記接触位置変位手段は、前記第1の機器の枠体に変位自在に設けられたコネクタケースと、このコネクタケースを変位させる駆動制御手段とを備え、
前記コネクタケースには、前記第2の機器を指向する前記第2のコネクタ端子が固定されており、
前記駆動制御手段による前記コネクタケースの変位に伴い前記接触位置が変化することを特徴とする、
請求項1記載のコネクタ装置。 - 前記駆動制御手段は、前記コネクタケースを、初期位置にセットする初期化処理を実施した後、当該コネクタケースを当該初期位置から所定の量ずつ複数回にわたって変位させることを特徴とする、
請求項2記載のコネクタ装置。 - 前記駆動制御手段は、前記コネクタケースを前記初期位置からの変位量を累積的に記憶するメモリを備えており、
前記メモリに記憶されている累積値が予め定めた限界値を超えるときは、当該累積値をリセットすることを特徴とする、
請求項3記載のコネクタ装置。 - 前記駆動制御手段は、前記第1の機器の動作開始時の所定のタイミングで前記初期化処理を実施することを特徴とする、
請求項1ないし4のいずれかの項記載のコネクタ装置。 - 前記第1の機器と前記第2の機器の少なくとも一方が、トナーを現像剤として用いる画像形成装置又はその構成ユニットであり、前記駆動制御手段は、1回の前記接点の変位量を前記トナーの粒子の直径以上とすることを特徴とする、
請求項1ないし5のいずれかの項記載のコネクタ装置。 - 前記第1の機器は、トナーを現像剤として用いる画像形成装置であり、前記第2の機器は、前記画像形成装置から引き出し可能で、トナーが転写される記録シートを搬送する搬送ユニットであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかの項記載のコネクタ装置。
- 前記第2の機器は、シートに転写されたトナー画像を熱により定着する定着ユニットであることを特徴とする請求項7記載のコネクタ装置。
- 前記第1のコネクタと前記第2のコネクタとの接続状態を検出するコネクタ異常検出手段をさらに備えており、
前記駆動制御手段は、前記コネクタ異常検出手段が接続異常を検出したときに、前記接触位置を変位させることを特徴とする、
請求項1ないし8のいずれかの項記載のコネクタ装置。
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US10955777B2 (en) | 2019-01-25 | 2021-03-23 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device including at least one temperature detector and a device-side connector and image forming apparatus including same |
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